KR100621903B1 - Hood panel structure of a vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 후드패널에 관한 것으로, 아우터패널과 인너패널이 결합된 구조를 갖는 차량의 후드패널에 있어서, 상기 인너패널에 아우터패널 쪽으로 볼록하도록 돌출된 여러 개의 돌출부가 형성되고 이 돌출부의 정점 부위가 상기 아우터패널에 접합되며 상기 인너패널에는 차량의 전방 쪽 및 후방 쪽 가장자리를 따라 여러 개의 관통구멍이 형성됨을 특징으로 하며, 이에 의하면 강성이 크게 형성되고 보행자 두부에 대한 충돌안전법규를 만족한다.The present invention relates to a hood panel of a vehicle. In the hood panel of a vehicle having a structure in which an outer panel and an inner panel are coupled, a plurality of protrusions protruding convexly toward the outer panel are formed on the inner panel and the apex of the protrusion is formed. The part is bonded to the outer panel, and the inner panel has a plurality of through-holes formed along the front and rear edges of the vehicle, whereby the rigidity is large and satisfies the collision safety regulations for the pedestrian head. .
자동차, 후드, 돔, 알루미늄, 보행자Car, hood, dome, aluminum, pedestrian
Description
도1은 종래 기술에 따른 빔 포밍형식의 후드패널을 나타낸 저면도;1 is a bottom view showing a hood panel of a beam forming type according to the prior art;
도2는 종래 기술에 따른 콘 포밍형식의 후드패널을 나타낸 저면도;Figure 2 is a bottom view showing a hood panel of the cone forming type according to the prior art;
도3은 본 발명에 따른 차량의 후드패널을 나타낸 저면도;3 is a bottom view showing a hood panel of the vehicle according to the present invention;
도4는 본 발명에 따른 차량의 후드패널을 나타낸 단면 개략도;4 is a schematic cross-sectional view showing a hood panel of a vehicle according to the present invention;
도5는 본 발명의 후드패널에 사용되는 아우터패널의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of the outer panel used in the hood panel of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
10 : 후드패널 20 : 인너패널10: hood panel 20: inner panel
22 : 돌출부 24 : 평판부22: protrusion 24: flat plate
26, 27 : 관통구멍 30 : 아우터패널26, 27: through hole 30: outer panel
32 : 코어 34, 36 : 메탈스킨32:
본 발명은 차량의 후드패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강성이 크게 형성되고 보행자 두부에 대한 충돌안전법규를 만족할 수 있도록 된 차량의 후드패널에 관한 것이다.The present invention relates to a hood panel of a vehicle. More particularly, the present invention relates to a hood panel of a vehicle that has a large rigidity and can satisfy a crash safety law for a pedestrian head.
일반적으로 차량의 후드패널은 차체에 회동 가능하게 장착되어 엔진룸을 개폐시킬 수 있는 구조를 가지며, 대개의 후드패널은 아우터패널과 인너패널이 박스 모양을 갖도록 접착제와 용접 등의 방법으로 서로 결합되며, 가장자리 부위가 헤밍 결합된다.In general, the hood panel of the vehicle is rotatably mounted on the vehicle body to open and close the engine room, and most hood panels are bonded to each other by adhesive or welding so that the outer panel and the inner panel have a box shape. , The edges are hemmed.
상기 아우터패널과 인너패널은 스틸 판재로 형성되며, 자동차의 경량화 요구에 대응하기 위하여 고강도 고인성의 알루미늄합금 판재가 적용되기도 한다.The outer panel and the inner panel are formed of a steel plate, high strength high toughness aluminum alloy plate is also applied to meet the weight reduction demand of the automobile.
또한, 보행자 충돌안전법규와 관련하여 보행자의 머리 부위가 후드패널에 충돌할 때 손상치를 규제하고 있으며, 성인과 어린이의 각 머리모델에 따라 다른 구조적 충돌특성이 요구된다. 이러한 충돌특성 중 가장 중요한 요소는 머리 손상치(HIC)가 전체 영역에 대해 1000 이하로 전체적으로 고른값을 나타내야 하며, 엔진룸 내 패키징을 고려하여 충돌시 최대 변형량이 작아야 한다는 점이다.In addition, in relation to the pedestrian collision safety regulations, damage values are regulated when the head of the pedestrian collides with the hood panel, and different structural collision characteristics are required for each head model of an adult and a child. The most important factor among these collision characteristics is that the head damage value (HIC) should be evenly distributed at less than 1000 for the entire area, and the maximum deformation amount should be small in the collision considering the packaging in the engine compartment.
따라서, 후드패널의 구조를 설계하는데 있어, 기본적으로 가져야할 강성은 물론 외관의 미려함을 위한 디자인 측면과 보행자 충돌에 대응하기 위한 충격흡수기능 등이 함께 고려되어야 한다.Therefore, in designing the structure of the hood panel, the stiffness that should be basically, as well as the design aspect for the beauty of the appearance and the shock absorbing function to cope with the pedestrian collision should be considered together.
상기한 여러 가지의 요구를 함께 만족하도록 인너패널의 단면 구조를 변형시킨 대표적인 종래 기술을 살펴보면, 도1에 도시된 빔 포밍형식의 후드패널(1)과, 도2에 도시된 콘 포밍형식의 후드패널(2)이 알려져 있다.Looking at the typical prior art in which the cross-sectional structure of the inner panel is modified so as to satisfy the above various needs, the beam forming
전자의 후드패널(1)은 빔이 없는 곳과 있는 곳의 충돌특성이 상해치와 변형량에서 극단적으로 상이하게 나타나 설계요구를 만족시키지 못하며, 특히 차체 지지부 부근에서는 매우 큰 머리 손상치를 갖는 것으로 알려져 있다.The
후자의 후드패널(2)은 중앙부에서는 안정적이고 고른 특성을 나타내지만, 빔 포밍형식과 마찬가지로 차체 지지부에 근접한 부근에서 머리 손상치가 크게 나타나 지지부인 차체 설계와 엔진룸 패키징 설계에 큰 장애가 되고 있어 양산화에 많은 문제점을 갖는 것으로 알려져 있다.The
또한, 대형 세단과 같이 후드패널의 길이가 길게 형성된 차량의 경우, 스틸과 알루미늄 합금을 이용하여 머리 손상치와 변형량을 목표값에 도달시키는데 큰 어려움이 없지만, 다목적 차량과 같이 후드패널의 길이가 짧게 형성된 차량의 경우, 지지부와의 거리가 짧아 면강성이 높게 나타나기 때문이 스틸과 알루미늄 합금 등을 이용한 종래의 구조로는 머리 손상치와 변형량을 목표값에 도달시키면서 경량화를 달성하는 것이 곤란하였다.In addition, in the case of a vehicle having a long length of the hood panel such as a large sedan, there is no difficulty in reaching the target value of the head damage value and the deformation amount by using steel and aluminum alloy, but the length of the hood panel is short as in the multi-purpose vehicle. In the case of the formed vehicle, since the distance to the support part is short and the surface rigidity is high, it is difficult to achieve the weight reduction while the head damage value and the deformation amount reach the target value with the conventional structure using steel and aluminum alloy.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 경량이면서 강성이 크게 형성되고 보행자 두부에 대한 충돌안전법규를 만족할 수 있도록 된 차량의 후드패널을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a hood panel of a vehicle in which a light weight and rigidity are largely formed and satisfy a crash safety law for a pedestrian head.
또한, 본 발명은 가벼운 재질의 플라스틱이 아우터패널에 적용되어 차체 중량을 줄일 수 있도록 된 차량의 후드패널을 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a hood panel of a vehicle in which a plastic of light material is applied to the outer panel to reduce the weight of the vehicle body.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징으로, 본 발명은 아우터패널과 인너패널이 결합된 구조를 갖는 차량의 후드패널에 있어서, 상기 인너패널에 아우터패널 쪽으로 볼록하도록 돌출된 여러 개의 돌출부가 형성되고 이 돌출부의 정점 부위가 상기 아우터패널에 접합되며 상기 인너패널에는 차량의 전방 쪽 및 후방 쪽 가장자리를 따라 여러 개의 관통구멍이 형성됨을 특징으로 하는 차량의 후드패널을 마련함에 의한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a hood panel of a vehicle having a structure in which an outer panel and an inner panel are coupled, wherein the inner panel is formed with a plurality of protrusions protruding toward the outer panel. A vertex portion of the protrusion is joined to the outer panel, and the inner panel is provided with a hood panel of the vehicle, characterized in that a plurality of through holes are formed along the front and rear edges of the vehicle.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명에 따른 차량의 후드패널을 나타낸 저면도이고, 도4는 후드패널의 단면 개략도로서, 후드패널(10)은 인너패널(20)과 아우터패널(30)이 결합된 구조를 갖는다.Figure 3 is a bottom view showing a hood panel of the vehicle according to the invention, Figure 4 is a cross-sectional schematic view of the hood panel, the
상기 인너패널(20)과 아우터패널(30)은 가장자리 부위에서 헤밍 작업에 의해 서로 결합되며, 중앙부에서 접착제 및 용접 등에 의해 서로 접합된다. 바람직하게는, 접착제에 의한 유연한 접합 방법을 채택하는 것이 좋으며, 이는 보행자 두부충돌시 인너패널(20)과 아우터패널(30)의 덜컹거림 진동을 손상시키지 않고 그 결과로 HIC값을 저하시키는 것으로 알려져 있다.The
상기 인너패널(20)은 아우터패널(30) 쪽으로 볼록하게 돌출된 여러 개의 돌출부(22)를 가지며, 이 돌출부(22)의 정점 부위가 상기 아우터패널(30)에 접합된다. 이때, 상기 인너패널(20)의 재질로 경량화를 위하여 고장력 스틸 또는 알루미늄 합금을 선택하는 것이 좋다.The
상기 돌출부(22)의 형상은 다양하게 형성될 수 있으며, 콘 형상, 각형의 뿔 형상 및 본 발명의 실시예에 도시된 것처럼 돔 형상의 단면을 가질 수 있다. 이때, 상기 돌출부(22)의 정점 부위와 아우터패널(30)의 접합이 용이하도록 상기 돌출부 (22)의 정점 부위가 뾰족하게 형성된 것보다는 호형 단면을 갖거나 또는 평면을 이루도록 형성된 것이 좋다.The
물론, 상기 돌출부(22)의 형상, 크기 및 배치 간격 등은 후드패널의 강성, 충격흡수능력 등의 구조적 특성을 결정하는 주요 인자가 되므로 각 차량의 후드패널에 따른 최적의 조건을 갖도록 설정하여야 한다.Of course, the shape, size and spacing of the
본 발명의 실시예인 경우, 동일한 형상 및 동일한 크기를 갖도록 형성된 돌출부(22)가 차 폭 방향 및 차 길이 방향으로 일정 간격을 갖도록 배치된 형태를 보이고 있으나, 엔진룸을 이루는 구조물과의 간격에 따라 돌출부(22)의 형상, 크기 및 배치 위치를 다양하게 변경 가능하다.In the exemplary embodiment of the present invention, although the
또한, 상기 인너패널(20)에는 차체 지지부를 이루는 차량의 전방 쪽 및 후방 쪽 가장자리를 따라 여러 개의 관통구멍(26)(27)이 형성되며, 이 관통구멍(26)(27)은 차체 지지부 부근에서 강성을 저하시킴에 의해 머리 손상치를 낮추는 기능을 한다.In addition, the
상기 관통구멍(26)(27)의 형상은 원형, 사각형 등 다양한 형태를 가질 수 있으며, 그 형상보다는 크기 및 배치 수량에 따라 강성의 저하 정도가 결정된다.The through
그리고, 상기 인너패널(20)의 돌출부(22)를 연결하는 부위인 평판부(24)에는 홀(미도시됨)을 형성시켜 인장에 대한 저항력을 저하시킴으로써 충돌시 머리 손상치를 낮출 수 있다.In addition, by forming a hole (not shown) in the
본 발명의 후드패널을 이루는 아우터패널(30)은 도5에 도시된 것처럼 여러 겹으로 형성된 샌드위치 패널의 형상을 가지며, 중앙에 플라스틱 재질로 된 코어 (32)가 배치되고, 그 코어(32)의 양측 표면에 얇은 두께를 갖는 메탈스킨(34)(36)이 배치된다.The
상기 코어(32)와 메탈스킨(34)(36)은 접착제 등에 의해 서로 결합되며, 메탈스킨(34)(36)의 재질은 스틸 또는 알루미늄 합금의 어느 하나로 선택될 수 있다. 이때, 상기 메탈스킨 중 자동차의 외부 표면을 이루는 메탈스킨(34)과 인너패널(20) 쪽으로 위치되는 메탈스킨(36)을 동일한 재질을 갖게 하거나, 서로 다른 재질을 갖도록 설정할 수 있으며, 알루미늄 합금이 스틸에 비하여 가격이 비싼 반면, 경량으로 높은 굴곡 강성이 얻어지는 것을 고려하여 적정하게 선택 가능하다.The
상기한 구조의 후드패널(10)에 보행자의 머리 부위가 충돌하는 경우, 보행자의 머리는 아우터패널(30)의 윗면에 가장 먼저 충돌하며, 이 충돌에 의해 아우터패널(30)을 이루는 코어(32)와 메탈스킨(34)(36)이 함께 인너패널(20) 쪽으로 굴곡 변형된다.When the head portion of the pedestrian collides with the
이때, 상기 아우터패널(30)에 접합된 인너패널(20)도 아우터패널(30)과 함께 변형되며, 이는 상기 아우터패널(30)에 접합된 돌출부(22)의 정점 부위를 통해 충격력이 인너패널(20)에 전달되어 인너패널(20)이 아우터패널(30)과 함께 변형된다.In this case, the
이와 같은 구조의 후드패널(10)은 예컨대 인너패널(20)을 알루미늄 합금으로 하여 두께를 1.0㎜로 하고 아우터패널(20)의 전체 두께를 1.4㎜로 하여, 실차 후드패널의 형상을 설계한 후, 어린이 머리 모넬을 중앙부에 충격하여 그 결과를 해석하는 경우, 머리 손상치는 780 정도로 법규를 충분히 만족하며, 변위는 67㎜ 이하로 매우 우수하다.The
아울러, 굽힘 및 비틀림 강성의 해석에서도 기존의 빔 포밍형식인 후드패널에 비해 강성이 10배 정도 높게 나타나며, 동적 덴트 강도 해석을 통해 샌드위치 구조의 아우터패널(30)을 적용하는데 어떠한 문제점도 찾아볼 수 없다.In addition, in the analysis of bending and torsional stiffness, the rigidity is about 10 times higher than that of the conventional hood-forming hood panel, and any problems can be found in applying the sandwich
게다가, 아우터패널(30)의 코어(32)가 가벼운 플라스틱 재질로 형성되어 차체 중량을 감소시킨다.In addition, the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 후드패널에 의하면, 인너패널의 여러 부위에 아우터패널 쪽으로 돌출 형성된 돌출부가 배치되고 이 돌출부의 정점 부위가 아우터패널에 접합됨으로써 강성은 크고 충격 흡수 능력도 우수한 효과를 갖는다.As described above, according to the hood panel of the vehicle according to the present invention, the protrusions protruding toward the outer panel are disposed at various portions of the inner panel, and the apex portions of the protrusions are bonded to the outer panel, so that the rigidity is large and the shock absorbing ability is excellent. Has
또한, 아우터패널을 가벼운 플라스틱 재질로 된 코어와 그 코어의 양측을 얇은 메탈스킨으로 하여 차체 중량을 감소시키는 우수한 효과를 갖는다.In addition, the outer panel is made of a light plastic core and both sides of the core with a thin metal skin has an excellent effect of reducing the weight of the vehicle body.
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